Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 13
1.1. Распространенность сахарного диабета и диабетическойретинопатии в современных условиях 13
1.2. Современные представления о патогенезе пролиферативнойдиабетической ретинопатии 19
1.3. Роль цитокинов и факторов роста в патогенезе пролиферативной диабетической ретинопатии 30
Резюме 41
Глава 2. Материалы и методы исследования 42
2.1. Характеристика пациентов обследованных групп 42
2.2. Офтальмологические методы исследования 44
2.3. Методика оперативного лечения отслойки сетчатки 48
2.4. Лабораторные методы исследования 50
2.5. Статистические методы исследования 56
Глава 3. Результаты собственных исследований 57
3.1. Содержание факторов роста в стекловидном телепациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией 57
Резюме 64
3.2 . Содержание цитокинов и секреторного иммуноглобулина А встекловидном теле пациентов с пролиферативной диабетическойретинопатией 65
Резюме 76
3.3. Коррелятивные взаимосвязи между изучаемыми показателямиу пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией 77
Резюме 84
Глава 4 Обсуждение полученных результатов
Выводы
Список литературы
- Современные представления о патогенезе пролиферативнойдиабетической ретинопатии
- Роль цитокинов и факторов роста в патогенезе пролиферативной диабетической ретинопатии
- Методика оперативного лечения отслойки сетчатки
- . Содержание цитокинов и секреторного иммуноглобулина А встекловидном теле пациентов с пролиферативной диабетическойретинопатией
Современные представления о патогенезе пролиферативнойдиабетической ретинопатии
Анализ научной литературы за последние годы позволил сделать заключение, что одной из значимых медико-социальных проблем современного общества является прогрессивное нарастание количества населения, страдающего сахарным диабетом, заболеванием, которое Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), Международная диабетическая федерация и Сент-Винсентская декларация определили как эпидемическое заболевание неинфекционной природы.
В крупных международных исследованиях, результаты которых были опубликованы на рубеже 21 века, учеными уже делались неблагоприятные прогнозы по поводу нарастания частоты встречаемости в популяции сахарного диабета 1 и 2 типов. По результатам исследования, представленного Amos A.F. (1997), авторы делают заключение, что к 2010 году общее число пациентов сахарным диабетом достигнет 221 миллион человек, а регионами с наибольшим потенциалом роста являются Азия и Африка, где темпы роста заболеваемости сахарным диабетом могут возрасти в 2-3 раза (Amos A.F. et al., 1997). По мнению Orcutt J. (2004), к 2010 году количество больных сахарным диабетом может достичь 230 миллионов человек (Orcutt J. et al., 2004).
Аналогичные прогнозы были сделаны и российским учеными, по данным которых в Российской Федерации, как и во всем мире, продолжается прогрессирующее нарастание распространенности сахарного диабета, особенно 2 типа. Данные прогнозы полностью подтвердились. Так в исследованиях, проведенных в ФГБУ Эндокринологический научный центр МЗ РФ в 2000-2010 гг., было показано, что за последние 10 лет количество больных сахарным диабетом в России удвоилось. По данным Государственного Регистра на 1 января 2010 года в России зарегистрировано 3 миллиона 121 тысяча пациентов с диа гнозом сахарный диабет, а уже на январь 2013 года насчитывается 3 миллиона 779 тысяч пациентов, 90% из которых составляют пациенты с диагнозом са харный диабет 2 типа. Неутешительным представляется и тот факт, что, по мнению ведущих ученых, истинная численность больных сахарным диабетом в России приблизительно в 3-4 раза больше официально зарегистрированной и достигает 9 - 10 миллионов человек или около 7 % населения (Дедов И.И., 2010; Дедов И.И. и др., 2011; Алгоритмы специализированной помощи боль ных сахарным диабетом, 2013).
Негативными являются прогнозы по нарастанию частоты встречаемости сахарного диабета в мире и на последующие десятилетия. Так, по мнению ряда исследователей, количество пациентов сахарным диабетом с 366 миллионов в 2011 году возрастет до 552 миллионов к 2030 году. При этом отмечается, что распространённость этого грозного заболевания будет больше в странах с низ ким и средним уровнем доходов. В то же время отмечается, что основная при чина пандемии сахарного диабета 2 типа в экономически развитых странах Ев ропы и Северной Америки связана с ростом распространенности ожирения. Ав торы исследований делают заключения, что эпидемия диабета продолжает рас ти, а последние исследования показывают, что предыдущие оценки динамики роста заболеваемости были очень консервативны. Так международная диабети ческая федерация считает, что к 2030 году сахарным диабетом будет страдать каждый 10-й житель планеты. При этом в России будет насчитываться более пяти с половиной миллионов больных сахарным диабетом (Алгоритмы специ ализированной помощи больных сахарным диабетом, 2013; Whiting D.R. et al., 2012; The World Health Report. - 2014; Nentwich M.M., Ulbig M.W.,2015).
Приведенные выше данные о распространённости сахарного диабета в мире и в Российской федерации имеют непосредственное отношение к теме настоящего исследования, поскольку, не вызывает сомнения прямая взаимосвязь между частотой встречаемости сахарного диабета и выявляемостью диабетической ретинопатии (Балаболкин М.И., 2008; Дедов И.И., 2008; Дедов
И.И., 2011; Липатов Д.В. и др., 2014; Resnikoff S. et al., 2004; Pascolini D., Mariotti S.P., 2012; Stevens G.A. et al., 2013; Nentwich M.M., Ulbig M.W.,2015). He вызывает сомнения, что одним из тяжелых специфических поражений органа зрения при сахарном диабете является диабетическая ретинопатия, особенно, её пролиферативная форма, которая рассматривается как наиболее прогностически неблагоприятное офтальмологическое осложнение сахарного диабета, способное приводить к слепоте и инвалидности, что переводит ПДР в разряд не только медицинских, но и социальных проблем. К проявлениям, связанным с развитием пролиферативной диабетической ретинопатии, относятся рецидивирующие внутриглазные кровоизлияния, фиброз сетчатки и стекловидного тела, тракционная отслойка сетчатки, атрофия зрительного нерва и многое другое, что приводит к развитию необратимой слепоты. По данным ряда отечественных исследователей, среди пациентов которые были признаны инвалидами вследствие офтальмологических осложнений сахарного диабета 2-го типа, 97% составляют инвалиды 1 и 2 групп. Данные научных исследований свидетельствуют, что распространенность диабетической ретинопатии зависит от длительности течения патологического процесса, адекватности проводимого комплексного лечения и полноты лечебно-профилактических мероприятий, направленных на компенсацию морфо-функциональных нарушений, возникающих в механизмах развития сахарного диабета. Признаки диабетической ретинопатии тестируются в 10-20% во время первичного обращения пациента сахарным диабетом, через 10 лет после первого обращения определяются в 40-70% случаев наблюдения, а через 30 лет заболеваемости сахарным диабетом выявляются практически у всех пациентов (Глазные проявления диабета, 2004; Либман Е.С., Шахова Е.В., 2006; Метревели Д.С., 2006; Шадричев Ф.Е., 2008; Демидова Т.Ю., 2009; Шестакова МБ., 2009; Маслова ОБ., 2011; Либман Е.С. и др., 2012; Липатов Д.В. и др., 2014; Matthews D.R. et al., 2004; Bhavsar A.R., 2006; Smith S.C., 2006; Lim A. et al., 2008; Kollias A.N. Ulbig M.W., 2010; Sadaka A., Giuliari G.P., 2012).
Роль цитокинов и факторов роста в патогенезе пролиферативной диабетической ретинопатии
Для решения поставленной в настоящем исследовании цели и задач, было отобрано 6 пациента (6 глаза), обратившихся в Новосибирский филиал ФГАУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова с жалобами на резкое ухудшение зрения в период с 011 по 01 год и, в дальнейшем, прошедших хирургическое лечение в связи с наличием у них тракционной отслой-ки сетчатки.
Средний возраст пациентов обследованной группы составил 5.6±4.5 года. Количество женщин в общей группе составило 4 человек, а мужчин - 29. Все пациенты в зависимости от наличия пролиферативной диабетической ретинопатии были разделены на подгруппы.
В основную группу вошло 8 пациентов (8 глаз) с диагнозом тракцион-ная отслойка сетчатки на фоне пролиферативной диабетической ретинопатии. Все пациенты до момента отслойки сетчатки наблюдались в Новосибирском филиале по поводу пролиферативной диабетической ретинопатии. Средний возраст пациентов, составивших основную группу, был равен 50.5±. года (диапазон, от 46 до 6 лет). Количество женщин в группе было человека, а мужчин -16. Разброс значений остроты зрения в группе составил от 0.001-0.3. Внутриглазное давление было в границах нормативных значений и его значения составили от 18 до мм.рт.ст.
Сахарный диабет 1-го типа был диагностирован у 8 пациентов, а -го типа у 0 пациентов. Уровень гликозилированного гемоглобина у обследован-ных пациентов составил 9,9% (диапазон, от 6,9% до 1,%). Стаж заболевания сахарным диабетом у всех пациентов основной группы был более 8 лет, сред-няя продолжительность от момента постановки диагноза равнялась 1,4 годам (диапазон, от 8 до 16 лет).
В группу сравнения были отобраны 5 пациентов (5 глаз) с диагнозом тракционная отслойка сетчатки (МКБ-10. Н33.4 - Тракционная отслойка сетчатки), не имевших выставленного диагноза и клинико-лабораторных признаков сахарного диабета 1-го или 2-го типа. Средний возраст пациентов группы сравнения был равен 53.5±2.6 года (диапазон, от 47 до 65 лет). Количество женщин в этой группе составило 12 человек, а мужчин - 13. Разброс значений остроты зрения в группе составил от 0.001-0.1. Внутриглазное давление было в границах нормативных значений и его значения составили от 14 до 21 мм.рт.ст.
Выбор в качестве группы сравнения пациентов с диагнозом тракцион-ной отслойки сетчатки, был связан с невозможностью по медико-этическим правилам забирать стекловидное тело у практически здоровых людей. В то же время, как у пациентов основной группы, так и группы сравнения была диагностирована тракционная отслойка сетчатки, что позволяет при сходном объеме повреждения, связанного с отслойкой сетчатки, отнести выявленные изменения концентраций изучаемых показателей в стекловидном теле, с наличием у пациентов пролиферативной диабетической ретинопатии.
Распределение по распространенности отслойки сетчатки, сделанное на основании офтальмологического обследования, у пациентов обследованных групп представлено в таблице
Анализ представленных в таблице данных позволяет сделать заключение, что объем повреждения, связанный с происшедшей отслойкой сетчатки более значим в группе сравнения (76% субтотальной и тотальной отслойки сетчатки, против 55,3% субтотальной и тотальной отслойки сетчатки в основной группе), что позволит отнести изменения содержания изучаемых цитокинов в стекловидном теле пациентов основной группы с наличием у них ГТДР.
В качестве критериев включения в основную группу, являлось наличие у пациентов сахарного диабета и пролиферативной диабетической ретинопатии.
Критериями включения в группу сравнения явилось отсутствие у пациентов сахарного диабета.
В качестве критериев исключения из обеих групп являлось наличие у пациентов острых и обострения хронических воспалительных заболеваний органа зрения, первичной открытоугольной глаукомы, неоваскулярной глаукомы, уве-ита различной этиологии и локализации, тотального гемофтальма, а также аутоиммунных и опухолевых процессов любой локализации, а также отсутствие выраженного травматического воздействия в анамнезе, способного непосредственно привести к отслойке сетчатки.
Офтальмологические методы исследования Всем пациентам обследованных групп, поступившим для лечения в Новосибирский филиал ФГАУ МНТК «Микрохирургия глаза» им. Академика С.Н. Федорова МЗ РФ диагноз ставился на основании стандартного офтальмологического обследования: Сбор анамнеза проводился по общепринятым схемам с детальным уточнением даты резкого падения зрения.
Определение остроты зрения - проводилось по стандартной методике на автоматическом проекторе офтальмологических знаков НСР-7000 производства Huvitz (Республика Корея). При значительном снижении зрения (ниже 0,01) выполнялась приблизительная визометрия, определение способности пациента к счету пальцев на различном расстоянии от лица. При невозможности больным считать пальцы, светоощущение проверяли с помощью ручного офтальмоскопа Beta 200 производства компании «Heine» (Германия). Бинокулярная офтальмоскопия - проводилась с использованием налобного офтальмоскопа Heine Omega 200 и линзы 20 Дптр, щелевой лампы Karl Zeiss SL 115 Classic и линзы Ocular Max Field 78 Дптр.
Методика оперативного лечения отслойки сетчатки
Следующим этапом исследования была оценка содержания про-, противовоспалительных и регуляторных цитокинов в стекловидном теле пациентов основной группы и группы сравнения.
Учитывая изложенные в обзоре литературы данные о значимости процессов воспаления в патогенезе пролиферативной диабетической ретинопатии, в настоящем исследовании было изучено несколько цитокинов, обладающих провоспалительной активностью. Из списка исследуемых биологически активных молекул были исключены ФНО-а и ИЛ-ір, как наиболее изученные при ПДР, роль которых в механизмах её развития не подвергается сомнению и не вызывает дискуссии.
С этой точки зрения вызывает интерес изучение в стекловидном теле пациентов обследованных групп содержания ИЛ-17А, провоспалительного цитокина, способного влиять на синтез многих биологически активных молекул, включая ФНО -а и ИЛ-ір (Kang М. Н. et al., 2011; Regan D. P., 2012).
Однако, его роль в механизмах развития ПДР остается до конца не изученной. При оценке содержания провоспалительного цитокина ИЛ-17А в стекловидном теле пациентов, составивших основную группу, средняя его концентраций была 311.2 ± 98.2 пг/мл. Средняя значений изучаемого показателя у пациентов, вошедших в группу сравнения, составила 67.6 ± 4.6 пг/мл.
При статистической обработке полученных данных было показано, что средняя концентраций ИЛ-17А в стекловидном теле пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией и тракционной отслойкой сетчатки была более чем в 4.5 раза выше значения средней изучаемого показателя в стекловидном теле пациентов только с тракционной отслойкой сетчатки и достоверно от нее отличалась (р 0.01).
В графическом виде данные исследования представлены на рисунке 10. Рис. 10. Концентрация ИЛ-17А в стекловидном теле группы пациентов с про-лиферативной диабетической ретинопатией и тракционной отслойкой сетчатки в сравнении с группой пациентов с тракционной отслойкой сетчатки. - достоверно отличается от значений показателя в группе сравнения
Полученные данные свидетельствуют о развитии каскада провоспали-тельных стимулов в патогенезе пролиферативной диабетической ретинопатии и активности местного воспалительного процесса. Это заключение подтверждается данными, полученными при определении содержания других провоспали-тельных цитокинов. При оценке содержания ИЛ-6, провоспалительного полипотентного цито-кина, участвующего в хронизации воспалительного процесса и являющегося участником развития аутоиммунного реагирования, в стекловидном теле па 67 циентов основной группы, средняя его концентраций составила 64. ± 14.6 пг/мл. Средняя значений изучаемого показателя у пациентов, вошедших в группу сравнения, составила .8± 8.7 пг/мл.
В графическом виде данные исследования представлены на рисунке 11. Рис. 11. Концентрация ИЛ-6 в стекловидном теле группы пациентов с проли-феративной диабетической ретинопатией и тракционной отслойкой сетчатки в сравнении с группой пациентов с тракционной отслойкой сетчатки. - достоверно отличается от значений показателя в группе сравнения
При статистической обработке полученных данных было показано, что средняя концентраций ИЛ-6 в стекловидном теле пациентов с пролифератив-ной диабетической ретинопатией и тракционной отслойкой сетчатки была практически в 2 раза выше значения средней изучаемого показателя в стекловидном теле пациентов только с тракционной отслойкой сетчатки и достоверно от нее отличалась (р 0.05). Полученные данные могут свидетельствовать о развитии хронического воспаления и выраженности аутоиммунных процессов в патогенезе пролиферативной диабетической ретинопатии.
Схожее нарастание концентраций было выявлено при тестировании ИЛ-8, хемокина, обладающего провоспалительными свойствами.
В графическом виде данные исследования представлены на рисунке 12. Концентрация ИЛ-8 в стекловидном теле группы пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией и тракционной отслойкой сетчатки в сравнении с группой пациентов с тракционной отслойкой сетчатки. - достоверно отличается от значений показателя в группе сравнения Средняя концентраций этого цитокина, который является значимым участником развития деструктивно-воспалительного процесса в местах повреждения, в стекловидном теле пациентов основной группы составила 55.4±16.7 пг/мл. Средняя значений изучаемого показателя у пациентов, вошедших в группу сравнения, составила 28.7±1.23 пг/мл.
При статистической обработке полученных данных было показано, что средняя концентраций ИЛ-8 в стекловидном теле пациентов с пролифератив-ной диабетической ретинопатией и тракционной отслойкой сетчатки была в 1,9 раза выше значения средней изучаемого показателя в стекловидном теле пациентов только с тракционной отслойкой сетчатки и достоверно от нее отличалась (р 0.05). Полученные данные подтверждают сделанное выше заключение о значимости местного деструктивно-воспалительного процесса в патогенезе ПДР. Несомненный интерес представляло изучение содержания в стекловидном теле пациентов обследованных групп моноцитарного хемотаксического белка-1. Концентрация этого белка, обладающего выраженными провоспалитель-ными свойствами, взаимосвязанного с активацией синтеза многих провоспали-тельных цитокинов, в стекловидном теле пациентов основной группы составила 990.6±108.6 пг/мл. Средняя значений изучаемого показателя у пациентов, вошедших в группу сравнения, составило 447.1±35.8 пг/мл.
В графическом виде данные исследования представлены на рисунке 13. При статистической обработке полученных данных было показано, что средняя концентраций моноцитарного хемотаксического белка -1 в стекловидном теле пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией и тракционной отслойкой сетчатки была более чем в 2 раза выше значения средней изучаемого показателя в стекловидном теле пациентов только с тракционной отслойкой сетчатки и достоверно от нее отличалась (р 0.01).
. Содержание цитокинов и секреторного иммуноглобулина А встекловидном теле пациентов с пролиферативной диабетическойретинопатией
Все представленные в таблице коррелятивные взаимосвязи можно условно разделить на несколько групп, отражающих различные аспекты патогенеза ПДР и значимости в нем изучаемых биологически активных молекул.
Первую группу составляют корреляционные взаимосвязи между факторами роста, определенно участвующими в процессах пролиферации и ангиогенеза.
К этой группе относится выявленная прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями фактора роста эндотелия сосудов и трансформирующим фактором роста 02 (г=0.46, р 0.05). Данная взаимосвязь свидетельствует о наличии сопряженности синтеза этих факторов роста, обладающих пролиферативной активностью, в механизмах развития ПДР и подтверждает предположение об участии TGF-P2 в процессах неоангиогенеза у пациентов с изучаемым патологическим процессом.
Подтверждением данного заключения является отсутствие коррелятивной взаимосвязи между этими показателями у пациентов группы сравнения (VEGF и TGF- р2, г=0.21, р 0.05).
К следующей группе можно отнести корреляционные взаимосвязи между факторами роста и провоспалительными цитокинами в стекловидном теле обследованных пациентов. - прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями фактора роста эндотелия сосудов и провоспалительного цитокина ИЛ-17А , способного запускать каскад воспалительных реакций (г=0.45, р 0.05). - прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями фактора роста эндотелия сосудов и провоспалительного цитокина ИЛ-8, являющегося значимым участником развития деструктивного процесса в местах повреждения (г=0.45, р 0.05).
Указанные коррелятивные взаимосвязи свидетельствуют о сопряженности воспалительного процесса и развития неоангиогенеза в механизмах развития пролиферативной диабетической ретинопатии и, вероятно, о триггерной роли местного воспалительного процесса в активации сосудистой пролиферации при изучаемом патологическом процессе.
Подтверждением данного заключения является отсутствие коррелятивной взаимосвязи между изучаемыми показателями у пациентов группы сравнения (VEGF и ИЛ-17А, r=0.27, р 0.05; VEGF и ИЛ-8, г=- 0.01, р 0.05).
Также были выявлены взаимосвязи между PEDF и указанными провоспа-лительными цитокинами. - прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями фактора роста пигментного эпителия и провоспалительного цитокина ИЛ-17А (г=0.48, р 0.05). - прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями фактора роста пигментного эпителия и провоспалительного хемокина ИЛ-8 (г=0.58, р 0.05). - прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями фактора роста пигментного эпителия и провоспалительного хемокина МСР-1 (г=0.72, р 0.03).
Учитывая противовоспалительные и антиангиогенные свойства PEDF, выявленные взаимосвязи, вероятно, отражают развитие компенсаторных реакций в патогенезе пролиферативной диабетической ретинопатии, направленных на подавление активности местного воспалительного процесса и сосудистой пролиферации, что подтверждается выявленным в исследовании достоверным повышение концентраций PEDF в стекловидном теле пациентов основной группы.
У пациентов группы сравнения не было выявлено взаимосвязей между концентрациями фактора роста пигментного эпителия и провоспалительного цитокина ИЛ-17А (г=0.11 р 0.05), а наличие прямой достоверной коррелятивной взаимосвязи между концентрациями фактора роста пигментного эпителия и провоспалительного хемокина ИЛ-8 (г=0.59, р 0.04) и PEDF и МСР-1 (г=0.56,р 0.05), вероятно, можно объяснить участием ИЛ-8 и МСР-1 в повре 81 ждении, связанном с тракционной отслойкой сетчатки и компенсаторным повышением PEDF. К следующей группе можно отнести корреляционные взаимосвязи между провоспалительными цитокинами в стекловидном теле обследованных пациентов. - прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями про-воспалительного цитокинаИЛ-17А , способного запускать каскад воспалительных реакций, и провоспалительного цитокина ИЛ-8, являющегося значимым участником развития деструктивного процесса в местах повреждения (г=0.59, р 0.05). - прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями мо-ноцитарного хемотаксического белка -1, обладающего выраженными провоспалительными свойствами, и провоспалительного цитокина ИЛ-8, (г=0.45, р 0.05).
Указанные коррелятивные взаимосвязи свидетельствуют о взаимосвязи и сопряженности синтеза провоспалительных цитокинов в механизмах развития местного воспалительного процесса у пациентов с пролиферативной диабетической ретинопатией.
Еще одну группу составили корреляционные взаимосвязи между цитокинами, обладающими про- и противоспалительными свойствами, в стекловидном теле обследованных пациентов. - прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями провоспалительного цитокина ИЛ-17А и обладающего противовоспалительными свойствами индуктора гуморального звена иммунной системы ИЛ-4 (г=0.62, р 0.05). - прямая достоверная коррелятивная взаимосвязь между концентрациями провоспалительного цитокина ИЛ-17А и обладающего противовоспали-тельными и иммуносупрессивными свойствами ИЛ-10 (г=0.56, р 0.04).